Тенденции в международных исследованиях математики и естественных наук ( TIMSS ) Международной ассоциации по оценке образовательных достижений (IEA ) [1] — это серия международных оценок знаний математики и естественных наук у учащихся по всему миру. Участвующие учащиеся представляют различные образовательные системы (страны или региональные юрисдикции стран) с точки зрения экономического развития, географического положения и численности населения. В каждой из участвующих образовательных систем оценивается минимум 4000–5000 учащихся. Контекстные данные об условиях, в которых участвующие учащиеся изучают математику и естественные науки, собираются у учащихся и их учителей, директоров и родителей с помощью анкет. [2]
TIMSS — одно из исследований, созданных IEA, направленное на то, чтобы образовательные системы по всему миру могли сравнивать образовательные достижения учащихся и учиться на опыте других при разработке эффективной образовательной политики. Впервые эта оценка была проведена в 1995 году и с тех пор проводилась каждые четыре года. Таким образом, некоторые из участвующих образовательных систем имеют данные о тенденциях в оценках с 1995 по 2019 год. [3] TIMSS оценивает учащихся 4-го и 8-го классов, в то время как TIMSS Advanced оценивает учащихся последнего года обучения в средней школе по продвинутой математике и физике.
«Восьмой класс» в Соединенных Штатах соответствует возрасту примерно 13–14 лет и эквивалентен:
«Четвертый класс» в Соединенных Штатах приблизительно соответствует возрасту 9–10 лет и эквивалентен:
Предшественником TIMSS было Первое международное математическое исследование (FIMS), проведенное в 1964 году в 11 странах для учащихся в возрасте 13 лет и на последнем году среднего образования (FS) под эгидой Международной ассоциации по оценке образовательных достижений (IEA). За ним в 1970–1971 годах последовало Первое международное научное исследование (FISS) для учащихся в возрасте 10, 14 и FS. Четырнадцать стран протестировали 10-летних детей; 16 стран протестировали две старшие группы. Они были воспроизведены между 1980 и 1984 годами. [4]
Эти ранние исследования были пересмотрены и объединены IEA для создания TIMSS, который был впервые проведен в 1995 году. Это было крупнейшее международное исследование по оценке учащихся своего времени, в котором оценивались ученики пяти классов. Во втором цикле (1999) были протестированы только ученики восьмого класса. В следующих циклах (2003, 2007, 2011 и 2015) оценивались ученики как четвертого, так и восьмого классов. Цикл 2011 года был проведен в том же году, что и исследование IEA Progress in International Reading Literacy Study (PIRLS), предлагающее комплексную оценку математики, естественных наук и чтения для стран, участвующих в обоих исследованиях. Шестой цикл был проведен в 2015 году, а результаты были опубликованы в 2016 году; [5] набор данных был опубликован в феврале 2017 года. TIMSS 2015 впервые включал данные, собранные у родителей. [6] TIMSS Advanced, ранее проводившийся в 1995 и 2008 годах, также проводился в 2015 году и оценивал достижения учащихся выпускных классов средней школы по продвинутой математике и физике. Политически значимые данные об акценте учебной программы, использовании технологий, а также подготовке и обучении учителей сопровождают результаты TIMSS Advanced.
Седьмой цикл TIMSS был проведен в 2019 году и ознаменовал начало перехода к цифровому формату оценки, при этом цифровая оценка проводилась в половине стран-участниц, а бумажная оценка — в оставшейся половине. В TIMSS 2019 приняли участие 64 страны и 8 систем бенчмаркинга. Результаты были опубликованы в декабре 2020 года. [7]
Подготовка к TIMSS 2023 идет полным ходом.
Наряду с данными об общих достижениях учащихся, комплексные оценки TIMSS включают данные об успеваемости учащихся в различных областях математики и естественных наук (алгебра, геометрия, биология, химия и т. д.) и об успеваемости в решении задач в каждом из этих контекстов. Кроме того, TIMSS предоставляет контекстные данные о важнейших учебных, учебных и связанных с ресурсами факторах, которые могут повлиять на процесс преподавания и обучения. Эти данные собираются с использованием анкет учащихся, учителей, школ и учебной программы (национальной), которые заполняются учащимися, учителями, директорами школ и национальными координаторами исследований соответственно.
Согласно системе оценки TIMSS 2019, «шкалы достижений TIMSS по математике и естественным наукам были созданы с первой оценкой TIMSS в 1995 году отдельно для каждого предмета и каждого класса. Единицы шкалы были установлены таким образом, чтобы 100 баллов на шкале были эквивалентны одному стандартному отклонению распределения достижений по всем странам, которые участвовали в TIMSS 1995, а середина шкалы 500 находилась на среднем значении этого международного распределения достижений. Шкалы достижений TIMSS впервые были использованы для представления результатов TIMSS с TIMSS 1995, и все результаты последующих оценок TIMSS были представлены с использованием тех же показателей шкалы, что позволило измерить рост или снижение распределения достижений стран от оценки к оценке». [8]
Поскольку TIMSS проводится в четырехлетних циклах, это позволяет участвующим округам использовать результаты между четвертым и восьмым классами для отслеживания изменений в успеваемости и определенных фоновых факторов из более раннего исследования. Например, результаты четвертого класса в TIMSS 1995 можно сравнить с результатами восьмого класса в TIMSS 1999, поскольку ученики четвертого класса стали учениками восьмого класса в следующем цикле обучения. [9]
Собранная информация представлена в разных форматах. Например, для TIMSS 2019 результаты представлены как TIMSS 2019 International Results in Mathematics and Science TIMSS 2019 International Results in Mathematics and Science. [10] Энциклопедия TIMSS 2019 [11] дает обзор того, как преподаются математика и естественные науки в каждой стране-участнице. Методы и процедуры: Технический отчет TIMSS 2019 [12] документирует разработку оценок и анкет TIMSS и описывает используемые методы. Руководство пользователя TIMSS 2019 для международной базы данных описывает содержание и формат данных в международной базе данных TIMSS 2019 [13]
IEA разработало приложение для работы с данными TIMSS и других крупномасштабных оценок IEA, которое называется IEA International Database (IDB) Analyzer. [14] Это приложение позволяет исследователям объединять файлы данных и облегчает некоторые типы статистического анализа (такие как вычисление средних значений , процентов , процентилей , корреляций и оценка множественной линейной регрессии одного уровня ). Приложение учитывает сложную структуру выборки баз данных при расчете статистики и ее стандартных ошибок. Оно также позволяет исследователям оценивать баллы достижений и их стандартные ошибки.
Обзор результатов исследования IEA и интерпретацию информации см. в IEA’s Data Visualizer. [15]
TIMSS 2019 был седьмым циклом TIMSS и представил общие достижения, а также результаты в соответствии с международными критериями, по основным предметным областям (числа, алгебра и геометрия в математике, а также науки о Земле, биология и химия в естественных науках) и по когнитивным областям (знание, применение, рассуждение). [16] TIMSS 2019 собрал подробную информацию об учебной программе и ее реализации в странах-участницах и опубликовал эту информацию в Энциклопедии TIMSS 2019: Политика в области образования и учебная программа по математике и естественным наукам. [17]
TIMSS 2019 ознаменовал переход к цифровому формату оценки, допускающему новые и инновационные типы заданий. В цифровой оценке учащиеся решали задачи, взаимодействуя с фигурами и узорами, размещая предметы на экране, перетаскивая предметы и рисуя. Цифровая версия TIMSS 2019 также представила задания по решению проблем и исследованию, которые имитировали реальные и лабораторные ситуации и требовали от учащихся интегрировать и применять навыки процесса и знания содержания. Половина стран-участниц использовали бумажную версию TIMSS, а половина стран-участниц использовали цифровую версию TIMSS.
Результаты TIMSS 2019 обобщены в TIMSS 2019 International Results in Mathematics and Science. [7] В этом подробном отчете представлены данные о достижениях и контекстуальные данные из стран-участниц и организаций, проводящих сравнительный анализ. Энциклопедия TIMSS 2019: образовательная политика и учебная программа по математике и естественным наукам описывает различные особенности систем образования в каждой стране-участнице, включая учебную программу по математике и естественным наукам, требования к профессиональному развитию учителей и методы мониторинга успеваемости учащихся по математике и естественным наукам. «Глава» каждой страны в энциклопедии была написана представителем TIMSS этой страны. [17]
В TIMSS 2015 [22] в оценке четвертого класса, оценке восьмого класса или в обоих видах оценки приняли участие [23 ] репрезентативные на национальном уровне выборки учащихся из 57 стран и 7 организаций, проводящих сравнительный анализ.
В TIMSS 2011 [26] приняли участие 52 образовательные системы для четвертого класса и 45 для восьмого класса. [6]
В исследовании TIMSS 2007 [29] приняли участие 43 образовательные системы в четвертом классе и 56 образовательных систем в восьмом классе.
В TIMSS 2003 [32] было 26 образовательных систем для четвертого класса и 48 для восьмого класса. [33]
В 1999 году [36] исследование TIMSS было сосредоточено только на восьмом классе в 38 образовательных системах; в том году не проводилось никаких исследований для четвертого класса. [37]
В TIMSS 1995 [40] существовала 41 образовательная система в пяти классах (третий, четвертый, седьмой, восьмой и последний год средней школы). [6]
Видеоисследование TIMSS 1999 [45] было исследованием преподавания математики и естественных наук в восьмом классе в семи странах. Исследование включало видеозапись и анализ методов преподавания в более чем тысяче классов. Совместно с IEA исследование было проведено Национальным центром статистики образования США и Министерством образования США по контракту с LessonLab, Inc. из Лос-Анджелеса, Калифорния.
TIMSS зависит от сотрудничества большого количества людей и организаций по всему миру, включая Международный учебный центр TIMSS и PIRLS в Бостонском колледже, офисы IEA в Амстердаме и Гамбурге, Статистическое управление Канады и Службу образовательного тестирования (ETS). В Соединенных Штатах TIMSS проводится Национальным центром образовательной статистики Министерства образования США. Данные по американским студентам далее отслеживаются по этническим и расовым группам. TIMSS в основном финансируется странами-участницами. Кроме того, Национальный центр образовательной статистики Министерства образования США и Всемирный банк предоставляют основную поддержку финансированию оценок. [6]
Ханушек и Воссманн [54] разработали методологию для перемасштабирования 14 различных международных сравнений достижений в математике и/или науке, чтобы сделать их сопоставимыми. Сюда входят FIMS, FISS и PISA, упомянутые выше, с TIMSS.
Эта методология оспаривается среди экспертов. Количественные методы, используемые в образовательных и психологических измерениях, не согласны с подходом, поскольку это в основном только преобразование линейной шкалы, которое не может гарантировать или проверить, основаны ли баллы PISA и TIMSS на одних и тех же или, по крайней мере, сопоставимых конструктах измерения: числовые значения, используемые для измерения размера обуви и интеллекта, можно преобразовать так, чтобы оба имели одинаковое арифметическое среднее и стандартное отклонение, но они все равно представляют две совершенно разные характеристики. Эквивалентность того, что измеряется, должна быть установлена в связывающих исследованиях, которые используют хорошо продуманные совместные наборы данных, такие как связь TIMSS NAEP [55] или Rosetta Stone IEA. [56]
Wu (2003, 2010) [57] показал, что TIMSS и PISA не дают взаимозаменяемых оценок. Одной из причин может быть нагрузка по чтению даже для математических и естественных предметов. Вопросы TIMSS сосредоточены на учебных программах по математике, преподаваемых во всем мире, как показано в примерах предметов TIMSS, [58] в то время как PISA пытается оценить математику, встроенную в описания ситуаций, с которыми сталкиваются за пределами класса, см. примеры PISA. [59]